思維科學與認知科學的匯流

王躍新

(吉林大學哲學系，吉林長春130012)

思維科學是研究人腦這一特定物質結構中，對客體深遠區層實現穿透性反映的物質運動的科學。認知科學是研究人類感知和思維信息處理過程的科學，即研究人的大腦如何感覺、知覺、歸納整理、分析綜合，實現對客觀事物認識的科學。兩門學科研究的對象是一致的。雖然思維科學與認知科學的研究方法各異，即思維科學是用思辨的方法對大腦諸多精神現象進行猜想、假設式的綜合研究，而認知科學是以實驗方法為主對大腦如何感覺、知覺、歸納整理、分析綜合式的研究;但是兩個學科及兩種研究方法隨著當代各學科發展的多層次和橫向滲透將呈現出互融、互補及匯流的趨向，實現其互補、匯流對揭示人腦思維的秘密將具有重要價值，也意味著從理論分析和實驗研究方面深刻揭示人的思維奧秘時代的到來。

一、思維科學的創建

1.恩格斯首創思維科學概念。1876年恩格斯在《反杜林論》一文中，首次提出:“關于思維及其規律的學說——形式思維和辯證法。”［1］1878年又在《自然辯證法》一文中重提“思維的科學”概念，前后曾對其內涵和外延作過精辟闡述。恩格斯認為思維的科學在于，它是“研究人的思維的規律的科學，即邏輯學和辯證法。”［2］思維科學的內涵和外延是很廣泛的。其一，思維科學是一門獨立的學科。恩格斯在《反杜林論》一文中指出:“在以往的全部哲學中仍然獨立存在的，就只有關于思維及其規律的學說——形式邏輯和辯證法。”［3］其二，思維科學是一門歷史性的學科。恩格斯曾在《自然辯證法》一文中說:“關于思維的科學，也和其他各門科學一樣，是一種歷史的科學。”［4］其三，思維科學是一門與大腦相關的學科。恩格斯在《自然辯證法》一文中明確揭示“我們的意識和思維，不論它看起來是多么超感覺的，總是物質的，肉體的器官即人腦的產物。”［5］其四，思維科學是一門不斷發展的學科。恩格斯在《自然辯證法》一文中指出:“隨著自然科學領域中每一劃時代的發現，唯物主義也必然要改變自己的形式。”［6］思維科學和唯物主義同屬社會科學，因此，隨著自然科學每一劃時代的發現，思維科學也必然要改變自己的形式。

思維科學是一門尚不完善的學科。19世紀恩格斯對包括形式邏輯和辯證法的思維科學內容并不滿意。他敏銳地指出:“每一時代的理論思維，從而我們時代的理論思維，都是一種歷史的產物，它在不同時代具有完全不同的形式、同時具有完全不同的內容。因此，……思維規律的理論并不像庸人的頭腦在想到‘邏輯’一詞時所想象的那樣，是一種一勞永逸地完成的‘永恒真理’。”［7］恩格斯不滿意的原因有二:其一，恩格斯認為自亞里士多德提出的形式邏輯，就是一個讓人們引起爭議的一門學說;其二，馬克思在《費爾巴哈論》一文中明確指出:“整體，當它在頭腦中作為思維整體出現時，是思維著的頭腦的產物，這個頭腦用它專有的方式掌握世界。而這種方式是不同于對世界的藝術精神的、宗教精神的、實踐精神的掌握的。”［8］那么，馬克思所說的“不同于對世界的藝術精神的、宗教精神的、實踐精神的掌握的”方式又是什么呢?顯然，那個時期的思維科學并沒有回答這個問題。所以，對那個時期的思維科學，恩格斯自然是不會滿意的。

那么，關于思維科學將如何發展，恩格斯提出了兩條根本原則:他在《路德維希·費爾巴哈和德國古典哲學的終結》一文中說:“全部哲學，特別是近代哲學的重大的基本問題，是思維和存在的關系問題。”［9］這就是說，思維對存在、精神對自然界的關系問題，是全部哲學的最高問題，自然也是思維科學最高的問題。這是發展思維科學的第一條根本性原則。他在《自然辯證法》一文中又說:“我們的主觀的思維和客觀的世界遵循同一些規律，……這個事實是我們的理論思維的本能的和無條件的前提。”［10］這是發展思維科學的第二條根本性原則。20世紀80年代，錢學森在繼承、發展恩格斯的思維科學的基礎上創建了現代思維科學，按照馬克思、恩格斯關于思維科學的設想和建立思維科學的原則，創建了現代思維科學。

2.錢學森的現代思維科學。他的思維科學體系是一個系統的科學體系，且又具有一定的藝術性、層次性和開放性。錢學森明確提出“開宗明義，思維科學只研究思維的規律和方法，不研究思維內容，內容是其他科學技術部門的事。”［11］他認為，現代思維科學體系，無論是基礎層次，還是技術層次、工程層次，最終都要通過認識論這個橋梁與馬克思主義哲學相聯系。他認為思維科學的基礎科學是研究人有意識思維的規律的科學，可稱之為思維學，包括抽象(邏輯)思維學、形象(直感)思維學、靈感(頓悟)思維學、社會(集體)思維學，以及信息學等。在技術層次上有模式識別、語言學、情報學、方法學等。在工程技術上有人工智能、計算機模擬技術、文字學、密碼技術等。錢學森在構建思維科學體系時是嚴肅、認真、科學的。可以說，他對思維科學體系始終抱有一種嚴謹的科學態度，他在給吳廷嘉、沈大德的《關于形象思維的一封信》中強調“我想人的思維不限兩種:形象思維和抽象思維。應該看看還有什么其他形式。不要關門!”

錢學森的世界性、開放式眼光，從縱橫兩個方面觀察世界和科學發展的趨勢。他認為，除量子力學、相對論展現了自然科學的劃時代的發展外，系統論、控制論、信息論、突變論、模糊數學、分型理論、超循環論，以及混沌論等所提示的客觀世界的復雜性不再僅僅屬于生物學了，它正在進入物理學領域，這似乎已經植根于自然法則了。或者說，復雜性根源在于非線性，諸如非平衡、不穩定性、漲落、分叉、混沌等現象都在進一步告訴人們，以往那種還原論、機械論等以簡單性求解復雜性時代已不能成為科學認識的航標了。世界從本質上看是復雜的，法則簡單的程序事實僅僅是個例外。同時人類思維規律也必須與此相同，這種趨同既符合主觀思維和客觀世界遵循同一些規律，又符合隨著自然科學領域中每一劃時代的發現，唯物主義也必然要改變自己形式的原則。正因為如此，新興科學，如非線性科學的出現，必然要制約著思維形式的變革，這就預示著一統“天下”的“邏輯思維形式”被打破，恩格斯預言的“并不像庸人的頭腦在提到‘邏輯’一詞時所想象的那樣”的思維形式將會誕生。錢學森在現代思維科學體系中，不僅提出形象(直感)思維形式，而且還提出靈感(頓悟)思維形式，對此，他主張“不要關門!”，即還會有多種與“非邏輯”、“非線性”相關的思維規律。當今學術界提出的直覺思維規律、模糊思維規律、拓撲思維規律、離散思維規律、超弦思維規律等，可以說，都是現代思維科學的范式內容。發現并提出“非邏輯思維規律”，不僅是對恩格斯思維科學概念的發展，而且還可視為是現代思維科學的顯著特征。

二、認知科學

認知科學是20世紀世界科學標志性的新興研究門類，它作為探究人腦或心智工作機制的前沿性尖端學科，已經引起了全世界科學家們的廣泛關注。

1.認知科學的性質屬于交叉學科。它是在哲學、心理學、語言學、人類學、人工智能科學、神經科學等交叉領域成長起來的一門學科，它是傳統哲學認識論的延續和擴展，是當代回應長期未解決的認識論問題所做的以經驗證實為基礎的努力。它不但關注各種心智現象和認知能力，如直覺、記憶、語言、思想、想象、意識等，它也必須面對認知主體的本性問題，即認知主體的存在和活動方式［12］。它的任務在于研究大腦系統對心智、智能信息加工的工作原理，其研究內容涉及的知識面很廣，主要有信息科學，尤其是社會智能革命的客觀需要，呼喚并催促了認知科學的誕生及發展。

認知科學多強調運用多門學科使用的工具和方法，從多角度、多層次對人的心智、智能及其相關信息加工的工作原理進行復雜而艱巨的研究和探索。

2.認知科學本質上屬于心理學范疇。赫伯特A.西蒙(Herbert A.Simon)創造認知科學之初也稱其為認知心理學。在近代，自從心理學從哲學分化出來成為一門實驗性科學以來，在知、情、意的傳統心理學三方法中認知占舉足輕重的地位。特別是到20世紀80年代，各國愈發重視對“人腦”的研究，并稱21世紀為“腦的世紀”，腦與人格、腦與智慧、腦與情感、腦與潛能、腦與行為等日益成為研究的前沿領域。對此，美國搞了一個“人腦計劃”，也稱“人腦開發”，旨意在破釋大腦的意識、思維、思想、記憶、情感、愿望、意志等心理因素方面的信息加工機制，欲解釋大腦這些心智、智能問題。因為人的心理和大腦是錯綜復雜、瞬息萬變的，故欲解釋大腦這些心智、智能問題是極其艱難的，其難點在于:

其一，大腦的信息加工系統是多維度、多層次、網絡化的，既有物理反應，又有化學反應，共同構成一個腦的自組織過程。在物理反應中的神經元胞體、樹突、軸突之間形成的突觸系統就很復雜，而且一種神經元與相鄰的眾多神經元又往往形成大量的、并行的、立體的狀態，網絡突觸系列更加復雜，雖然以“電的”、“磁的”反應可部分測清一些生理機能，但也僅僅是初步的。至于化學反應，盡管化學家、腦生理學家探試某些“生物分子”，然而就其中“最簡單的生物分子”的準確理論都沒印證出來。可見，用化學手段，或用“藥物”手段破釋大腦神經元機制的時間更加漫長。

其二，大腦的信息加工系統是時空性的、瞬變性的、開放性的，既有主體心理反映，又有客體環境反映，共同構成一個腦的互控系統。心智作為一個心理過程是動態的，除了受主觀因素影響外，更主要的是受環境因素所左右。因為人是社會的人，作為社會的人，無論在過去、現在還是未來都無法擺脫環境的影響，正如恩格斯所說:“沒有自然界，沒有感性的外部世界，人什么也不能創造。”［13］可見，環境對人腦的影響是重要的，無論是自然環境，還是人造環境都是復雜的、可變的，尤其是自然環境又是人無法控制的，這樣一種隨機性很大的環境因素，不時作用于主觀心理，就使其呈現“非線性”、“非邏輯”特征，無形之中便增加測驗中的不確定性因素，從而加大了破釋大腦信息加工原理的復雜度和艱難性。

其三，大腦信息加工系統是黑箱性、灰箱性、模糊性及探試性的，既有智能的顯性反映，又有潛能的隱性反映，共同控制著大腦的整體性功能。人腦的智能與潛能是相互影響、相互作用、相互控制的。智能與潛能相比，潛能是巨大且很難控制的。人們雖然知道大腦與意識、思維、思想等智能活動相關，但是人們到目前為止尚無法解釋各種智能活動真實的前因后果。在談到潛能時不能不談到大腦的創意、創造、創新等活動，大腦的潛能又與潛意識相關，潛意識與顯意識相互協同、相互作用的結果直接影響智能的創造性。然而，潛意識活動是具有二重性的，既有生物屬性，又有社會屬性，正因如此，才有可控的一面，又有不可控的一面，這也是認知的難點，因大腦具有自組織性，才導致智能和潛能反映共同控制著大腦的整體性功能。

三、思維科學與認知科學的匯流是當代科學發展的必然

思維科學是從宏觀視角研究人的思維規律的，而認知科學是從微觀角度探索人腦奧秘的。人的思維過程是不能直接觀察的，僅可以根據其它證據來探索，認知科學就是企圖用證據來探索人的思維是怎樣發生的一門學科。這就如同“如果物理學家看不到電子、u介子和其它遜原子微粒，卻從它們在云室留下的徑跡推斷出它們的性能一樣。認知學家們從把信息輸入大腦后發生的變化中，判斷人類思維過程的本性。”［14］盡管認知科學在研究過程中將會遇到種種困難，可這是一次偉大而開拓式的嘗試。恩格斯曾預言:“這些次要形式的存在并不能把每一次的主要形式的本質包括無遺。終有一天我們可以用實驗的方法把思維‘歸結’為腦子中的分子的化學的運動;但是難道這樣一來就把思維的本質包括無遺了嗎?”［15］這段話告誡我們，為了闡明腦與意識的關系，把握思維的本質，就必須在對腦進行物理的、化學的、生理的研究的同時，對其進行哲學的、社會學的、思維科學的研究。可見，思維科學與認知科學是密不可分的，兩個學科的匯流、互補，尤其是兩種探索、研究方法的匯流、互補是必然的。

當下兩門學科的匯流主要表現在:其一，主體(科研人員)出現了匯流。思維科學和認知科學的科研人員在發掘大腦思維奧秘的過程中，呈現出互助、協同作戰的趨勢，以我國思維科學和認知科學科研人員為例，目前我國多數思維科學和認知科學的科研人員已經開展了合作研究;其二，當今交叉學科、邊緣學科，尤其是信息科學的發展，促使思維科學和認知科學產生匯流;其三，當代腦科學自身的發展，客觀上要求對大腦進行實驗研究的認知科學和對大腦進行綜合、思辨研究的思維科學的匯流。千百年來，許多哲學家、科學家、心理學和腦科學家在認識人自身的漫長歷程中孜孜不倦的求索，從各方面探尋著解開人的大腦及其思維和心理的鑰匙。到20世紀80年代，用觀察、實驗的方法探尋大腦奧秘，進一步彌補了僅用“思辨”方法研究大腦思維規律的不足。其實，人類認識自身是離不開“思辨”方法的，思維科學常用的方法是“思辨”的方法。人類認識客觀世界首先是靠實踐，在實踐中產生智慧，再用智慧指導實踐，就這樣循環往復，世世代代，人類認識世界，又在不斷地利用和改造世界的過程中升華了“思辨”方法。

1.“思辨”方法的特征。首先，創新性。人和動物相揖別的思維標志就在于，人有抽象(邏輯)思維，近而也有了分析問題的“思辨”方法。自古以來，人類靠“思辨”方法在科學發生發展中創造了許多奇跡，如“日心說”戰勝了“地心說”;牛頓的“三大定律”;哥本哈根學派的“量子力學”;愛因斯坦的“相對論”等。人類思維理論的研究成果有亞里士多德的《形式邏輯》，黑格爾的《邏輯學》和馬克思恩格斯的《辯證法》，這些成果不僅規范了思維邏輯，而且也為人類的“思辨”方法提供了邏輯基礎。隨著時間的推進，人類還積累了許多“思辨”方法，諸如各種哲學方法、科學方法及思維方法等。其次，預測性。恩格斯在《自然辯證法》一文中不但闡述了“我們的主觀的思維和客觀的世界遵循同一些規律，這個事實是我們理論思維的本能和無條件的前提。”而且他還預言:“思維規律的理論并不像庸人的頭腦在想到‘邏輯’一詞時所想象的那樣，是一種一勞永逸地完成‘永恒真理’。”果然，自20世紀80年代錢學森院士倡導研究思維科學以來，我國思維科學學者所研究的想象、幻想、直覺、靈感等思維現象均屬非邏輯思維范疇，加之近年來興起的非線性科學又從自然科學和社會科學交叉的角度支持了人們對非邏輯思維規律的探索;第三，矛盾性。以往“思辨”方法主要是靠邏輯思維規律，較少依靠形象思維規律或靈感思維規律，因“思辨”的核心因素是概念，其程序是:概念——判斷——推理。盡管“思辨”方法的形式有分析與綜合、歸納與演繹、一般與個別、歷史與邏輯等各種具體方法，但歸根結底還是要從概念出發。然而，概念的內涵與外延有寬有窄，時空又不是完全一樣，自然概念的確定性就不完備，因而，以此為出發點進行判斷或推理也不會準確，沖突、矛盾、悖論常常出現。

2.“實驗”方法的特征。“實驗”方法與“思辨”方法的特征不同。首先，適用性。思辨為非物質范疇，如果有物質性的實驗為據，思辨方法的根據就自然可靠了。認知科學就是用神經科學方法探求大腦的神經生理基礎的，所謂的“人腦計劃”，就在于破釋大腦意識、思維以及行為的生理運用機制，具體采用的方法有:行為實驗技術、單細胞記錄技術、磁共振腦成像技術等，這些新技術在很大程度上改變了從前的一些研究觀念，應該說，從“思辨”走向“實驗”，這是人類思維方式的一次飛躍。其次，新穎性。“實驗”方法改變了傳統的神經元之間的線性傳遞觀點，即不再是簡單的軸突-樹突、軸突-胞體、軸突-軸突之間的聯結，而是不僅相鄰神經元的胞體、樹突、軸突之間可以形成突觸，同一神經元和諸多神經元之間均能形成大量并列的、立體的、網絡狀的突觸系列。這種變革人的傳統思維方式的方法是新穎的，這種嶄新的方法突破了大腦在信息加工方面的興奮或抑制、全或無的簡單模式，呈現出分布處理和多重編碼的新模式。第三，整體性。“實驗”方法在使用過程中遵循某一種實際方法時是單項性的，但對實驗結果進行分析時又是系統的整體性的。新技術進一步證實，大腦是一個多層次結構的整體性系統，大腦每一部分的信息加工都是依靠大腦整體加工功能來保證的。認知科學為揭示人腦工作機制這一最大的宇宙之謎作出了不可磨滅的貢獻。

雖然思維科學與認知科學及其研究方法存在著差異，但是兩門學科都是為了發掘大腦的思維奧秘，探尋思維的機制和規律。具有同一目標的兩個學科的匯流、互補，尤其是兩種研究方法的匯流、互補將更有利于揭示思維的奧秘。

［1］馬克思，恩格斯.馬克思恩格斯選集(第3卷)［M］.北京:人民出版社，1995.364.

［2］馬克思，恩格斯.馬克思恩格斯選集(第3卷)［M］.北京:人民出版社，1995.431.

［3］馬克思，恩格斯.馬克思恩格斯選集(第3卷)［M］.北京:人民出版社，1995.364.

［4］馬克思，恩格斯.馬克思恩格斯選集(第4卷)［M］.北京:人民出版社，1995.284.

［5］馬克思，恩格斯.馬克思恩格斯選集(第4卷)［M］.北京:人民出版社，1995.227.

［6］馬克思，恩格斯.馬克思恩格斯選集(第4卷)［M］.北京:人民出版社，1995.228.

［7］馬克思，恩格斯.馬克思恩格斯選集(第4卷)［M］.北京:人民出版社，1995.284、334.

［8］馬克思，恩格斯.馬克思恩格斯選集(第2卷)［M］.北京:人民出版社，1995.19.

［9］馬克思，恩格斯.馬克思恩格斯選集(第4卷)［M］.北京:人民出版社，1995.223.

［10］馬克思，恩格斯.馬克思恩格斯選集(第4卷)［M］.北京:人民出版社，1995.364.

［11］錢學森.關于思維科學［M］.上海:上海人民出版社1986.16.

［12］李恒威.“第二代認知科學”的認知觀［J］.哲學研究，2006(6):92.

［13］馬克思，恩格斯.馬克思恩格斯選集(第1卷)［M］.北京:人民出版社，1995.42.

［14］Morton Hunt著，倪志平摘譯.探索人類精神世界的科學——認識科學［J］. 世界科學，1982(10):5.

［15］馬克思，恩格斯.馬克思恩格斯全集(第20卷)［M］.北京:人民出版社，1995.591.